EP3374239B1 - Dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement - Google Patents

Dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement Download PDF

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EP3374239B1
EP3374239B1 EP16778058.4A EP16778058A EP3374239B1 EP 3374239 B1 EP3374239 B1 EP 3374239B1 EP 16778058 A EP16778058 A EP 16778058A EP 3374239 B1 EP3374239 B1 EP 3374239B1
Authority
EP
European Patent Office
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arm
locking
piston
secured
wiper
Prior art date
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Application number
EP16778058.4A
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German (de)
English (en)
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EP3374239A1 (fr
Inventor
Julien CARRION
Laurent Andre-Masse
Geoffrey BAYARD
Christophe Chassaing
Grégory KOLANOWSKI
Chantal Marquet
Gilles Petitet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes dEssuyage SAS
Original Assignee
Valeo Systemes dEssuyage SAS
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Filing date
Publication date
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    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/40Connections between blades and arms
    • B60S1/4067Connections between blades and arms for arms provided with a side pin
    • B60S1/407Connections between blades and arms for arms provided with a side pin with means provided on the arm for locking the side pin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60S1/4048Connections between blades and arms for arms provided with a channel-shaped end comprising a detachable intermediate element mounted on the channel-shaped end the element being provided with retention means co-operating with the channel-shaped end of the arm

Definitions

  • the present invention relates to a device for locking a wiper blade to a drive arm. It also relates to a wiper provided with said device, as well as a method of locking the blade to the arm.
  • the broom further comprises a longitudinal vertebra which stiffens the wiper blade, so as to promote the application of this blade on the windshield, and a support frame of the vertebra and the blade.
  • the broom also includes a longitudinal cover member comprising an upper aerodynamic deflector for improving the plating of the blade on the windshield and therefore the aerodynamic performance of the system.
  • the wiper is attached to a drive arm, performing an angular back and forth movement, by a set consisting of a mechanical connector and an adapter.
  • the connector is a part that is fixed directly to the broom structure, the adapter being an intermediate piece that allows the connection and attachment of the connector on the drive arm.
  • the assembly and disassembly of the broom to the arm must be simple and relatively fast, the duration of the assembly generally not exceeding one minute.
  • the document DE 10 2010 040881 A1 shows a device for locking a wiper blade to a drive arm of the state of the art.
  • the present invention achieves these objectives by providing a reversible locking device of a wiper blade to a drive arm.
  • the invention thus relates to a device for locking a wiper blade to a drive arm.
  • the use of electricity for heating brooms on certain vehicles allows the application presented in the context of the invention.
  • the device according to the invention comprises electrical means able to cause a reversible displacement of at least one locking element integral with the arm or the blade, said at least one locking element moving relative to the arm or the broom of which it is integral, between an unlocking position, wherein said at least one locking member is integral with the arm or the broom alone, and a locking position, wherein said at least one element is integral with the arm and the broom.
  • a locking element movable between two specific positions, one in which it is secured only to one of the two parts (arm or broom) and the other in which it is secured.
  • two pieces (arm and broom) reversibly locks and unlocks the arm-broom assembly.
  • integral with the arm or the broom within the meaning of the invention is meant that the locking element is in contact with the arm or the broom, so that the locking element allows in the locking position to block at least one degree of freedom of the arm relative to the blade and / or the blade relative to the arm. In the locking position, the arm and the broom are thus mechanically linked via the locking element. Other locking means can complete the degree lock of freedom that would not be blocked by the locking element in the locking position.
  • the electrical means are able to actuate a piston in translation, the displacement of said piston causing a displacement of said at least one locking element.
  • Said piston may be the core of an electromagnet, said core being displaceable in translation under the effect of the magnetic field produced by the electromagnet.
  • said piston may belong to a device for moving the piston under the action of an electric current.
  • said at least one locking element can be integral with a brush connector and, in the locking position, said at least one locking element can be secured to the connector and an end piece of the arm .
  • said at least one locking element comprises at least one rod adapted to engage in the locking position in an opening of said end piece and to be kept at a distance from said opening in the unlock position.
  • Said opening is advantageously circular.
  • Said at least one rod can be held in the unlocking position by means of a return element
  • Said at least one rod can be movable in translation in a direction substantially orthogonal to the direction of movement of the piston.
  • Said at least one locking element may comprise two rods aligned substantially orthogonal to the direction of movement of the piston and movable by the piston in two opposite directions.
  • the piston may have a beveled end intended to be in contact with one end of said rods in the unlocking position.
  • the two rods are advantageously in contact with the piston.
  • said at least one locking element comprises a leaf spring whose at least one end is able to engage in an opening of the end piece of the arm in the locking position.
  • Said spring may be disposed substantially transversely to the piston, and is displaceable in translation, with the aid of an actuator integral with the piston and mounted on at least one rail, between a curved position of the spring forming the unlocking position, in which each end the spring is spaced from an opening of the end piece, and an extended position of the spring, forming a locking position, in which each end of the spring is engaged in an opening of the end piece.
  • said at least one locking element comprises a toothed shaft driven in rotation by a toothed portion of the piston.
  • the toothed shaft may comprise two elongate ends each protruding from an elongated opening in the end piece of the arm, and movable under the action of the rotation of the toothed shaft between an unlocking position, in which the longitudinal axis of each end of the shaft is substantially aligned with the longitudinal axis of each opening, and a locking position, in which the longitudinal axis of each end of the shaft is not aligned with the longitudinal axis of each opening , so that each end of the shaft bears on the end piece of the arm.
  • the piston is integral with the arm and, the arm being adapted to be mounted and disassembled, in particular by means of a clip, to an element integral with the blade, the piston is movable between an unlocking position, in which disassembly is allowed, and a locking position, in which the piston forms a stop preventing disassembly.
  • the clip may comprise a lug mounted on a removable platform, for example to be mounted to the arm via an opening of the arm in which is inserted the lug by displacement of the platform, and the platform can be provided with a receiving housing of the piston placed under the lug, so that the piston forms a stop of the platform when engaged in said housing in the locking position.
  • the integral element of the blade can be an adapter.
  • said at least one locking element comprises a bimetallic strip.
  • the bimetal can be deformable under the effect of a temperature variation, for example by heating, from a locking position, in which it is secured to an end piece of the arm and an adapter, until an unlocking position in which it is secured to the end piece alone.
  • the electrical means may be able to heat the bimetallic strip.
  • the electrical means may be able to directly heat the bimetal or be able to heat the bimetal via a heating element disposed on the end piece.
  • the invention also relates to a device for locking a wiper blade to a drive arm, characterized in that the locking is performed by means of magnetization means integral with the arm or the broom and cooperating with means capable of being magnetized and integral with the brush or the arm respectively, and in that the magnetization means or the means capable of being magnetized are rotatably mounted in the arm or the broom of which they are integral.
  • the invention also relates to a wiper comprising a locking device described above.
  • the invention also relates to a motor vehicle.
  • the motor vehicle comprises a wiper blade and a drive arm, a device for locking the wiper at arm described above, as well as locking activation means and means for detecting the presence of a driver in the vehicle and / or the engagement of a contact in the vehicle, the activation means being able to activate the lock in case of detection by the detection means of the presence of a driver in the vehicle and / or a starting of the vehicle engine.
  • the invention finally relates to a method of locking a wiper blade to a drive arm, implementing a device described above.
  • the method may include a locking step comprising moving said at least one locking member between the unlocking position and the locking position.
  • the locking step can be implemented in the event of detection of the presence of a driver in the vehicle and / or starting of the vehicle engine.
  • the method may also include an unlocking step comprising moving said at least one locking member between the locking position and the unlocking position.
  • the longitudinal or lateral names refer to the orientation of the wiper blade according to the invention.
  • the longitudinal direction corresponds to the main axis of the blade in which it extends
  • the lateral orientations correspond to intersecting straight lines, that is to say which intersect the longitudinal direction, in particular perpendicular to the longitudinal axis of the blade. broom in his plane of rotation.
  • the outer or inner names are assessed relative to the point of attachment of the blade on a brush arm, the inner denomination corresponding to the part where the arm and a half-brush extend.
  • the directions referenced as upper or lower correspond to orientations perpendicular to the plane of rotation of the wiper blade, the lower denomination containing the plane of the windshield.
  • this windscreen wiper in particular a windshield for a motor vehicle, this windscreen wiper comprising a wiper blade 10 and a wiper arm 12 which is partially shown and intended to be driven by an engine to follow an angular movement back and forth to evacuate the water and possibly other undesirable elements covering the windshield.
  • the blade 10 here comprises a longitudinal cover member 14, a longitudinal scraper blade 16, generally of rubber, and at least a longitudinal vertebra 18 which gives a stiffening to the blade 16 so as to promote the application of this blade 16 on the windshield.
  • the cover member 14 of the blade 10 comprises an upper aerodynamic deflector 20 intended to improve the operation of the windscreen wiper, the purpose of this deflector 20 being to improve the plating of the blade 10 on the windshield and therefore the aerodynamic performance of the system.
  • the blade 10 further comprises hooks or hooking clips 22 of the blade 16 and the vertebra 18 on the cover member 14, these clips 22 being located at each of the longitudinal ends of the cover member 14.
  • the cover member 14 of the brush is here made in two independent parts which are arranged substantially end to end and separated from one another by an intermediate connector 24.
  • This connector 24 is thus interposed between the two parts of the cover member 14 and may comprise means for fluidically connecting the washer fluid supply means of the connector 24 to the conduits of the member 14.
  • the blade 10 comprises an adapter 26 mounted on the connector 24 and allowing an articulation of the blade 10 relative to the arm 12.
  • the articulation of the blade 10 relative to the arm 12 is a hinge according to a rotational movement about an axis of rotation Y perpendicular to the longitudinal axis of the blade 10.
  • the blade 10 must in fact have at least one degree of freedom in rotation relative to the arm 12, and more specifically with respect to a part terminal 28 of the arm 12, to allow the blade 10 to follow the curvature of the windshield.
  • the invention makes it possible to achieve this objective, by using electrical means able to cause a reversible displacement of at least one locking element between a so-called unlocking position, in which the said at least one element does not provide locking. arm broom, and a so-called locking position, wherein said at least one element secures the broom arm.
  • An electromagnetic field may be used to block the wiper on the arm, particularly with the aid of an electromagnet which is a member producing a magnetic field when it is supplied with electricity.
  • the principle underlying this first embodiment is illustrated in figures 3 , 4A and 4B , which represent an electromagnet 4.
  • a current generator 1 such as a battery, supplies a solenoid 2 with electrical current.
  • a solenoid is a device consisting of an electric wire wound regularly in a spiral so as to form a long coil. Running through a current, it produces a magnetic field B in its vicinity, and more particularly inside the helix where this field is almost uniform. The magnetic field lines cause the displacement of a core 3 disposed inside the coil 2.
  • FIG. Figure 4A a first end position of the core 3 ( Figure 4A ), in which the core 3 is in the retracted position 2, for example under the action of a spring, not shown, the power supply of the coil 2 will cause a displacement of the core 3 towards the outside of the coil 2, in the direction indicated by the arrow, to a second end position in which the core 3 is in the extended position.
  • This second end position of the core 3 is illustrated in FIG. Figure 4B .
  • the core 3 can be maintained in this second end position, in the absence of electric current flowing through the coil 2, with the aid of a permanent magnet (not shown)
  • the core 3 can return to its first end position by reversing the direction of the current flowing through the coil 2.
  • these two end positions of the core are used to define a locked position and an unlocked position of the arm and the broom.
  • the first end position defines an unlocked position of the arm and the blade
  • the second end position defines a locked position of the arm and the blade.
  • the core 3 acts as a piston.
  • the arm of the arm is locked by means of two locking rods 5, integral with a member of the blade, for example the connector 24, and substantially orthogonal to the core 3 of the electromagnet 4.
  • the rods 5 are displaceable in translation with the aid of the core 3 between an unlocking position of the device and a locking position of the device in which the rods 5 each obstruct an opening 6 of the end piece 28 of the arm, said end piece 28 being commonly called screed.
  • the electromagnet 4 may be integral with the arm.
  • the rods 5 are held in contact with each other by means of springs 8.
  • the core 3 is in its first end position (retracted position), described above and illustrated in FIG. Figure 4A .
  • the unlocked position therefore involves the passage of a current in the electromagnet 4, so as to produce a magnetic field which places the core 3 in its first end position.
  • the longitudinal axis of the rods 5A is substantially orthogonal to that of the core 3.
  • the rods 5 are provided on the side of the center of the connector 24 of an end 5a of rounded shape, for example of circular or oval section.
  • the core 3 of the electromagnet 4 has a beveled end 31 adapted to be inserted during its displacement towards its second end position (out position) between the ends 5a of the rods 5, the beveled shape to separate the two ends 5a of each other at the beginning of the displacement of the core 3.
  • the rods 5 are guided in translation by guide means 7.
  • the elements 8 of the rods 5 are provided on the side of the yoke 28 of an enlarged end 5b adapted to be inserted into an opening 6 of the yoke 28.
  • Each rod 5 thus comprises a central portion 5c, an end 5a distant from the opening 6 associated with the rod 5 and an end 5b of larger section than the central portion 5c and intended to be engaged in the opening 6.
  • Each end 5c is substantially identical section to that of the opening 6 in which it engages.
  • Each opening 6 may have any type of contour, preferably a circular contour.
  • the Figure 5B illustrates the locking position of the device.
  • the core 3 is in its second end position, described above and illustrated in FIG. Figure 4B .
  • the displacement of the core 3 out of the electromagnet 4 has caused the radial displacement of the rods 5, the ends 5a of the rods 5 located on the side of the yoke 28 obstructing the openings 6 of the yoke 28, which ensures the locking of the yoke 28 to the connector 24, the connector 24 can no longer move longitudinally relative to the yoke 28.
  • the return elements 8 and the core 3 disposed between the rods 5 also prevent a radial displacement of the rods 5. In the locking position the electromagnet 4 is not supplied with electric current, so as to place the core 3 in its second end position.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the brush in the locking position and a rotation of the blade relative to the arm, for example along the Y axis of the figure 1 , in the unlock position.
  • a leaf spring 9 is used, integral with a member of the blade, for example the connector 24, and which exerts a biasing force longitudinally to the electromagnet 4 and its core 3.
  • the leaf spring 9 is disposed substantially orthogonally to the core 3.
  • an unlocking position illustrated in FIG. Figure 6A the leaf spring 9 is in its curved position, at rest.
  • the core 3 of the electromagnet 4 is connected to an actuator 13 displaceable in translation on rails 11.
  • the core 3 is in its first end position, described above and illustrated in FIG. Figure 4A .
  • the unlocking position therefore involves the passage of a current in the electromagnet 4, so as to produce a magnetic field which places the core 3 in its first end position.
  • the spring 9 is in its curved position, in which its ends 9a are not engaged in the openings 6 of the yoke 28.
  • the displacement of the core 3 to its second end position will translate in translation the actuator 13 which will deform the spring 9 to an extended position, in which the spring 9 is substantially rectilinear, and in which the ends 9a spring 9 are engaged in the openings 6 of the yoke 28 ( Figure 6B ).
  • the spring 9 is then locked longitudinally and radially by the actuator 13 and by a rear stopper 15. In this locking position, the electromagnet 4 is not supplied with electric current, so as to place the core 3 in its second position. end position.
  • the device allows a securing (locking) of the arm to the brush in the locking position and a rotation of the blade relative to the arm, for example along the Y axis of the figure 1 , in the unlock position.
  • the core 3 comprises a crenated (toothed) end 32 defining a gear with a toothed shaft 17.
  • the toothed shaft 17 passes through two elongated openings 6, for example of rectangular sections, of the yoke 28 and comprises two ends. lying 17a each protruding from an opening 6.
  • the core 3 In the unlocking position illustrated in Figure 7A , the core 3 is in its first end position, described above and illustrated at Figure 4A .
  • the unlocked position therefore involves the passage of a current in the electromagnet 4, so as to produce a magnetic field which places the core 3 in its first end position.
  • the core 3 In this unlocking position, the core 3 cooperates with the toothed shaft 17 so that the two ends 17a situated outside the clevis have substantially the same section as that of the openings 6.
  • each end 17a because of its elongated shape and its rotation relative to the unlocking position, no longer coincides with its associated opening 6 and protrudes from the opening 6 on either side of the larger sides of the opening 6.
  • each end 17a bears against the yoke 28 which allows the locking of the shaft 17 to the yoke 28.
  • the gear is preferably configured so that the passage from the first end position of the core 3 to its second end position causes a rotation of about 90 ° of the toothed shaft 17.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the blade in the locking position and a rotation of the blade relative to the arm, for example along the Y axis of the blade. figure 1 , in the unlock position.
  • the electromagnet 4 is replaced by an electromechanical card 4 '.
  • the electromechanical card 4 ' moves the piston 3 under the action of an electric current.
  • FIGS. Figures 9A, 9B ; 10A, 10B and 11A, 11B are illustrated in FIGS. Figures 9A, 9B ; 10A, 10B and 11A, 11B . They are identical to the three examples illustrated in Figures 5A, 5B ; 6A, 6B and 7A, 7B respectively, with the difference that the electromagnet 4 has been replaced by the electromechanical card 4 '.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the brush in the locking position and a rotation of the blade relative to the arm, for example along the Y axis of the figure 1 , in the unlock position.
  • FIG. 10 it is the piston 3 itself which constitutes the locking element.
  • the piston 3 In the unlocking position illustrated in figure 12A , the piston 3 is in its first end position, described above and illustrated in FIG. Figure 4A .
  • An adapter 26 integral with the blade includes a clipping system for securing the arm 12 to the adapter 26.
  • the adapter thus comprises a pin 26a intended to be inserted into an opening of the arm 12 (FIG. figure 13 ).
  • the lug 26a is disposed on a removable platform 26b which descends as the arm 12 presses on the lug 26a during the insertion of the arm 12 into the adapter 26, until the 26a lug is housed in the opening of the arm 12, resulting in the attachment of the arm 12 to the adapter 26.
  • the arm 12 can be subsequently detached from the adapter 26 by lowering the platform 26b, for example manually , so as to disengage the lug 26a of the arm 12.
  • the platform 26b is provided with a lower housing 26c, disposed under the lug 26a, and in which will be housed the piston 3 when it reaches its second position end ( figure 12B ).
  • the piston 3 constitutes a lower stop of the platform 26b and locking is ensured.
  • the electromagnet 4 may be replaced by an electromechanical board, as described above.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the brush in the locking position.
  • the locking element is a bimetallic strip.
  • a bimetal is an element comprising two blades of different metals or alloys, of different thermal expansions. The expansion of the two blades being different, bimetallic deforms with temperature variations.
  • the blades, generally flexible, are welded, for example by cold rolling, or glued against each other, in the direction of the length.
  • FIGs 14A to 14C This principle is illustrated in Figures 14A to 14C .
  • the figure 14A illustrates a bimetallic 19 at rest.
  • the bimetal 19 comprises an upper layer 19a, for example steel, and a lower layer 19b, for example copper.
  • the steel 19a expands more than the copper 19b and the bimetallic strip 19 deforms upwards ( Figure 14B ).
  • the copper 19b contracts more than the steel 19a and the bimetallic strip 19 deforms downwards ( figure 14C ).
  • This ratio makes it possible to deduce the optimal dimensions of the bimetallic element and the materials used to obtain the maximum deviations and forces.
  • bimetallic strip In the unlocking position, the bimetallic strip can be secured to the arm of the windscreen wiper.
  • bimetal 19 is disposed on a support 28a of the yoke 28 of the arm.
  • the yoke 28 further comprises an opening intended to accommodate a cleat 26d of the adapter 26 (FIG. figure 16 ).
  • the adapter 26 comprises two lateral orifices 26e, each lateral orifice 26e accommodating a longitudinal end of the bimetallic strip 19.
  • the bimetallic strip 19 is integral with the arm, via the support 28a, and also integral with the wiper, via the lateral ports of adapter 26.
  • One end of the bimetallic strip 19 may be in thermal contact with a heating element 27, for example a heating resistor, which may be disposed on the support 28a of the yoke 28.
  • a heating element 27 for example a heating resistor
  • the heating part 27 which is secured to the support 28a by means of a hooking element 28a1 projecting from the support 28, is not electrically powered.
  • the heating part 27 therefore does not release heat and therefore the bimetallic strip 19 is not deformed.
  • the heating part 27 is electrically powered, it gives off heat.
  • the end of the bimetallic strip 19 in thermal contact with the heating element 27 will then deform and consequently disengage from the orifice 26e of the adapter 26.
  • the unlocking position is reached ( Figure 17B ).
  • the heating element can be replaced by direct heating of the bimetallic strip 19 by means of a power supply 29.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the brush in the locking position.
  • the locking is achieved by means of magnetization means integral with the arm or the blade and cooperating with means capable of being magnetized and integral with the blade or the arm respectively, and the magnetization means. or the means capable of being magnetized are rotatably mounted in the arm or the broom of which they are integral. This embodiment is illustrated in Figures 19 to 21 .
  • the locking device may thus comprise an electromagnet 30, integral with the connector 24, and for magnetizing a metal part 33 which is rotatably mounted in the adapter 26 by means of a rotation shaft 33a.
  • the adapter 26 is secured to the yoke 28 of the arm 12 ( figure 19 ).
  • the locking is obtained by activating the electromagnet 30 which will magnetize the piece 33.
  • the plane of the magnetization surface of the electromagnet 30 and the metal piece 33 is substantially parallel to the plane of the arm 12.
  • the locking device can thus be mounted vertically to obtain the configuration of the figure 19 .
  • the metal part 33 is inserted into the adapter 26, the shaft 33a being disposed at each of its ends in a housing 26f of the adapter ( figure 20 ).
  • the adapter 26 is then secured to the yoke 28 of the arm 12, for example by clipping with the aid of a member 26g projecting from the adapter 26.
  • the assembly and the locking of the arm 12 to the blade is then realized by magnetization of the metal part 33 by the electromagnet 30.
  • the presence of the rotation shaft 33 advantageously allows the relative rotation of the arm 12 and the blade.
  • the metal piece 33 and the magnetization surface of the electromagnet 30 are disposed substantially perpendicular to the plane of the arm 12, which allows a horizontal mounting of the locking device.
  • the electromagnet 30 is secured to the connector 24, the magnetization surface of the electromagnet 30 being disposed perpendicularly to the upper surface of the connector 24.
  • the metal piece 33 is inserted into the adapter 26, the shaft 33a being disposed at each of its ends in a housing 26f of the adapter ( figure 20 ).
  • the adapter 26 is then secured to the yoke 28 of the arm 12, for example by clipping.
  • the assembly and the locking of the arm 12 to the blade is then achieved by magnetization of the metal part 33 by the electromagnet 30.
  • the device allows securing (locking) of the arm to the brush in the locking position and a rotation of the blade relative to the arm, for example along the Y axis of the figure 1 , in the unlock position.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement. Elle a également pour objet un essuie-glace muni dudit dispositif, ainsi qu'un procédé de verrouillage du balai au bras.
  • Typiquement, un balai d'essuie-glace d'une vitre telle que le pare-brise d'un véhicule automobile comprend une lame d'essuyage, en général en caoutchouc, destinée à frotter contre la vitre du véhicule pour évacuer de l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Le balai comporte en outre une vertèbre longitudinale qui rigidifie la lame d'essuyage, de manière à favoriser l'application de cette lame sur le pare-brise, ainsi qu'une monture de support de la vertèbre et de la lame. Le balai comporte également un organe longitudinal de couverture comportant un déflecteur aérodynamique supérieur destiné à améliorer le plaquage du balai sur le pare-brise et donc la performance aérodynamique du système.
  • Le balai est rattaché à un bras d'entraînement, effectuant un mouvement de va-et-vient angulaire, par un ensemble constitué d'un connecteur mécanique et d'un adaptateur. Le connecteur est une pièce qui est fixée directement sur la structure du balai, l'adaptateur étant une pièce intermédiaire qui permet la liaison et la fixation du connecteur sur le bras d'entraînement. Ces deux pièces sont généralement reliées l'une à l'autre par un axe transversal qui autorise leur rotation relative.
  • L'assemblage et le désassemblage du balai au bras doit être simple et relativement rapide, la durée de l'assemblage n'excédant généralement pas une minute. Afin d'éviter un vol du balai lorsque celui-ci est assemblé au bras, il est souhaitable de verrouiller l'ensemble bras-balai. On peut par exemple souhaiter verrouiller la connexion bras-balai lorsque le conducteur n'est pas présent dans le véhicule et/ou quand le contact du véhicule n'est pas enclenché, puis déverrouiller la connexion bras-balai lorsque le conducteur est dans le véhicule et/ou que le contact du véhicule est enclenché.
  • Le document DE 10 2010 040881 A1 montre un dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement de l'état de la technique.
  • La présente invention permet d'atteindre ces objectifs en proposant un dispositif de verrouillage réversible d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement.
  • L'invention a ainsi pour objet un dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement. L'utilisation de l'électricité pour le chauffage de balais sur certains véhicules permet l'application présentée dans le cadre de l'invention.
  • Le dispositif selon l'invention comprend des moyens électriques aptes à entraîner un déplacement réversible d'au moins un élément de verrouillage solidaire du bras ou du balai, ledit au moins un élément de verrouillage se déplaçant par rapport au bras ou au balai duquel il est solidaire, entre une position de déverrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément de verrouillage est solidaire du bras ou du balai seul, et une position de verrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément est solidaire du bras et du balai.
  • Ainsi, avantageusement, l'utilisation d'un élément de verrouillage, déplaçable entre deux positions spécifiques, une dans laquelle il n'est solidaire que de l'une des deux pièces (bras ou balai) et l'autre dans laquelle il est solidaire des deux pièces (bras et balai), permet de verrouiller et de déverrouiller de manière réversible l'ensemble bras-balai.
  • Par « solidaire du bras ou du balai » au sens de l'invention, on entend que l'élément de verrouillage est en contact avec le bras ou le balai, de sorte que l'élément de verrouillage permet dans la position de verrouillage de bloquer au moins un degré de liberté du bras par rapport au balai et/ou du balai par rapport au bras. Dans la position de verrouillage, le bras et le balai sont ainsi liés mécaniquement via l'élément de verrouillage. D'autres moyens de verrouillage peuvent compléter le blocage des degrés de liberté qui ne seraient pas bloqués par l'élément de verrouillage dans la position de verrouillage.
  • Dans un premier mode de réalisation, les moyens électriques sont aptes à actionner en translation un piston, le déplacement dudit piston entraînant un déplacement dudit au moins un élément de verrouillage.
  • Ledit piston peut être le noyau d'un électroaimant, ledit noyau étant déplaçable en translation sous l'effet du champ magnétique produit par l'électroaimant.
  • Alternativement, ledit piston peut appartenir à un dispositif permettant de déplacer le piston sous l'action d'un courant électrique.
  • Dans la position de déverrouillage, ledit au moins un élément de verrouillage peut être solidaire d'un connecteur du balai et, dans la position de verrouillage, ledit au moins un élément de verrouillage peut être solidaire du connecteur et d'une pièce terminale du bras.
  • Dans un premier exemple du premier mode de réalisation, ledit au moins un élément de verrouillage comprend au moins une tige apte à s'engager dans la position de verrouillage dans une ouverture de ladite pièce terminale et à être maintenue à distance de ladite ouverture dans la position de déverrouillage.
  • Ladite ouverture est avantageusement circulaire.
  • Ladite au moins une tige peut être maintenue dans la position de déverrouillage à l'aide d'un élément de rappel
  • Ladite au moins une tige peut être déplaçable en translation selon une direction sensiblement orthogonale à la direction de déplacement du piston.
  • Ledit au moins un élément de verrouillage peut comprendre deux tiges alignées sensiblement orthogonalement à la direction de déplacement du piston et déplaçables par le piston dans deux directions opposées.
  • Le piston peut présenter une extrémité biseautée destinée à être en contact avec une extrémité desdites tiges dans la position de déverrouillage.
  • Dans la position de verrouillage, les deux tiges sont avantageusement en contact avec le piston.
  • Dans un deuxième exemple du premier mode de réalisation, ledit au moins un élément de verrouillage comprend un ressort à lames dont au moins une extrémité est apte à s'engager dans une ouverture de la pièce terminale du bras dans la position de verrouillage.
  • Ledit ressort peut être disposé sensiblement transversalement au piston, et est déplaçable en translation, à l'aide d'un actionneur solidaire du piston et monté sur au moins un rail, entre une position courbée du ressort formant position de déverrouillage, dans laquelle chaque extrémité du ressort est distante d'une ouverture de la pièce terminale, et une position déployée du ressort, formant position de verrouillage, dans laquelle chaque extrémité du ressort est engagée dans une ouverture de la pièce terminale.
  • Dans un troisième exemple du premier mode de réalisation, ledit au moins un élément de verrouillage comprend un arbre denté entraîné en rotation par une partie dentée du piston.
  • L'arbre denté peut comprendre deux extrémités allongées dépassant chacune d'une ouverture allongée de la pièce terminale du bras, et déplaçables sous l'action de la rotation de l'arbre denté entre une position de déverrouillage, dans laquelle l'axe longitudinal de chaque extrémité de l'arbre est sensiblement aligné avec l'axe longitudinal de chaque ouverture, et une position de verrouillage, dans laquelle l'axe longitudinal de chaque extrémité de l'arbre n'est pas aligné avec l'axe longitudinal de chaque ouverture, de manière à ce que chaque extrémité de l'arbre prenne appui sur la pièce terminale du bras.
  • Dans un quatrième exemple du premier mode de réalisation, le piston est solidaire du bras et, le bras étant apte à être monté et démonté, notamment à l'aide d'un clip, à un élément solidaire du balai, le piston est déplaçable entre une position de déverrouillage, dans laquelle le démontage est autorisé, et une position de verrouillage, dans laquelle le piston forme une butée empêchant le démontage.
  • Le clip peut comprendre un ergot monté sur une plate-forme amovible, par exemple pour être monté au bras via une ouverture du bras dans laquelle vient s'insérer l'ergot par déplacement de la plate-forme, et la plate-forme peut être munie d'un logement de réception du piston placé sous l'ergot, de manière à ce que le piston forme une butée de la plate-forme lorsqu'il est engagé dans ledit logement dans la position de verrouillage.
  • L'élément solidaire du balai peut être un adaptateur.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, ledit au moins un élément de verrouillage comprend un bilame.
  • Le bilame peut être déformable sous l'effet d'une variation de température, par exemple par chauffage, à partir d'une position de verrouillage, dans laquelle il est solidaire d'une pièce terminale du bras et d'un adaptateur, jusqu'à une position de déverrouillage dans laquelle il est solidaire de la pièce terminale seule.
  • Les moyens électriques peuvent être aptes à chauffer le bilame.
  • Les moyens électriques peuvent être aptes à chauffer directement le bilame ou être aptes à chauffer le bilame via un élément chauffant disposé sur la pièce terminale.
  • L'invention a également pour objet un dispositif de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement, caractérisé en ce que le verrouillage est réalisé à l'aide de moyens d'aimantation solidaires du bras ou du balai et coopérant avec des moyens aptes à être aimantés et solidaires du balai ou du bras respectivement, et en ce que les moyens d'aimantation ou les moyens aptes à être aimantés sont montés à rotation dans le bras ou le balai duquel ils sont solidaires.
  • L'invention a également pour objet un essuie-glace comprenant un dispositif de verrouillage décrit ci-dessus.
  • L'invention a également pour objet un véhicule automobile.
  • Le véhicule automobile selon l'invention comprend un balai d'essuie-glace et un bras d'entraînement, un dispositif de verrouillage du balai au bras décrit ci-dessus, ainsi que des moyens d'activation du verrouillage et des moyens de détection de la présence d'un conducteur dans le véhicule et/ou de l'enclenchement d'un contact dans le véhicule, les moyens d'activation étant aptes à activer le verrouillage en cas de détection par les moyens de détection de la présence d'un conducteur dans le véhicule et/ou d'un démarrage du moteur du véhicule.
  • L'invention a enfin pour objet un procédé de verrouillage d'un balai d'essuie-glace à un bras d'entraînement, mettant en œuvre un dispositif décrit ci-dessus.
  • Le procédé peut comprendre une étape de verrouillage comprenant un déplacement dudit au moins un élément de verrouillage entre la position de déverrouillage et la position de verrouillage.
  • L'étape de verrouillage peut être mise en œuvre en cas de détection de la présence d'un conducteur dans le véhicule et/ou d'un démarrage du moteur du véhicule.
  • Le procédé peut également comprendre une étape de déverrouillage comprenant un déplacement dudit au moins un élément de verrouillage entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un balai d'essuie-glace relié à un bras porte-balai,
    • la figure 2 est une vue schématique d'un essuie-glace,
    • la figure 3 est une vue schématique d'un électroaimant,
    • la figure 4A est une vue en coupe longitudinale partielle de l'électroaimant, dans une première position d'extrémité du noyau de l'électroaimant,
    • la figure 4B est une vue en coupe longitudinale partielle de l'électroaimant, dans une deuxième position d'extrémité du noyau de l'électroaimant,
    • la figure 5A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un premier exemple d'un premier mode de réalisation,
    • la figure 5B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un premier exemple d'un premier mode de réalisation,
    • la figure 6A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un deuxième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 6B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un deuxième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 7A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un troisième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 7B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un troisième exemple du premier mode de réalisation,
    • les figures 8A et 8B illustrent une carte électromécanique,
    • la figure 9A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du premier exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 9B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du premier exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 10A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du deuxième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 10B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du deuxième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 11A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du troisième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 11B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention dans une variante du troisième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 12A illustre schématiquement une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un quatrième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 12B illustre schématiquement une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un quatrième exemple du premier mode de réalisation,
    • la figure 13 est une vue partielle en coupe transversale du dispositif de verrouillage des figures 12A et 12B,
    • les figures 14A à 14C illustrent schématiquement un bilame, dans différentes configurations,
    • les figures 15 et 16 sont des vues schématiques partielles d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation,
    • la figure 17A est une vue schématique partielle d'une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation,
    • la figure 17B est une vue schématique partielle d'une position de déverrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation,
    • la figure 18 est une vue schématique partielle d'une position de verrouillage d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du deuxième mode de réalisation,
    • la figure 19 est une vue schématique d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans un troisième mode de réalisation,
    • la figure 20 est une vue de détail du dispositif de la figure 19, et
    • la figure 21 est une vue schématique d'un dispositif de verrouillage selon l'invention, dans une variante du troisième mode de réalisation.
  • Dans la description qui suit, les dénominations longitudinales ou latérales se réfèrent à l'orientation du balai d'essuie-glace selon l'invention. La direction longitudinale correspond à l'axe principal du balai dans lequel il s'étend, alors que les orientations latérales correspondent à des droites concourantes, c'est-à-dire qui croisent la direction longitudinale, notamment perpendiculaires à l'axe longitudinal du balai dans son plan de rotation. Pour les directions longitudinales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au point de fixation du balai sur un bras porte-balai, la dénomination intérieure correspondant à la partie où le bras et un demi-balai s'étendent. Enfin, les directions référencées comme supérieures ou inférieures correspondent à des orientations perpendiculaires au plan de rotation du balai d'essuie-glace, la dénomination inférieure contenant le plan du pare-brise.
  • En référence aux figures 1 à 21, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques.
  • Il est illustré à la figure 1 un essuie-glace, en particulier d'un pare-brise de véhicule automobile, cet essuie-glace comprenant un balai longitudinal 10 d'essuie-glace et un bras 12 porte-balai qui est partiellement représenté et destiné à être entraîné par un moteur pour suivre un mouvement angulaire de va-et-vient permettant d'évacuer l'eau et éventuellement d'autres éléments indésirables recouvrant le pare-brise.
  • Le balai 10 comprend ici un organe longitudinal de couverture 14, une lame longitudinale racleuse 16, en général en caoutchouc, et au moins une vertèbre longitudinale 18 qui confère une rigidification à la lame 16 de manière à favoriser l'application de cette lame 16 sur le pare-brise.
  • L'organe de couverture 14 du balai 10 comporte un déflecteur aérodynamique supérieur 20 destiné à améliorer le fonctionnement de l'essuie-glace, le but de ce déflecteur 20 étant d'améliorer le plaquage du balai 10 sur le pare-brise et donc la performance aérodynamique du système.
  • Le balai 10 comprend en outre des embouts ou agrafes d'accrochage 22 de la lame 16 et de la vertèbre 18 sur l'organe de couverture 14, ces agrafes 22 étant situées à chacune des extrémités longitudinales de l'organe de couverture 14.
  • L'organe de couverture 14 du balai est ici réalisé en deux parties indépendantes qui sont disposées sensiblement bout à bout et séparées l'une de l'autre par un connecteur 24 intermédiaire. Ce connecteur 24 est donc intercalé entre les deux parties de l'organe de couverture 14 et peut comprendre des moyens de raccordement fluidique de moyens d'alimentation en liquide lave glace du connecteur 24 à des conduites de l'organe 14.
  • Pour assurer son montage sur le bras 12, le balai 10 comprend un adaptateur 26 monté sur le connecteur 24 et permettant une articulation du balai 10 par rapport au bras 12. L'articulation du balai 10 par rapport au bras 12 est une articulation selon un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation Y perpendiculaire à l'axe longitudinal du balai 10. Le balai 10 doit en effet présenter au moins un degré de liberté en rotation par rapport au bras 12, et plus spécifiquement par rapport à une pièce terminale 28 du bras 12, pour permettre au balai 10 de suivre la courbure du pare-brise.
  • Les balais actuels prenant de la valeur, il est souhaitable d'éviter le vol de ces balais, notamment en verrouillant le bras 12 au balai 10 dans une zone d'immobilisation I, avec une force de rétention G qui est typiquement supérieure à 100 N (figure 2). On peut par exemple verrouiller la connexion bras-balai lorsque le conducteur n'est pas présent dans le véhicule et/ou quand le contact du véhicule n'est pas enclenché, puis déverrouiller la connexion bras-balai lorsque le conducteur est dans le véhicule et/ou que le contact du véhicule est enclenché.
  • L'invention permet d'atteindre cet objectif, en utilisant des moyens électriques aptes à entraîner un déplacement réversible d'au moins un élément de verrouillage entre une position dite de déverrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément n'assure pas le verrouillage du balai au bras, et une position dite de verrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément assure le verrouillage du balai au bras.
  • Un champ électromagnétique peut être utilisé pour bloquer le balai sur le bras, en particulier à l'aide d'un électroaimant qui est un organe produisant un champ magnétique lorsqu'il est alimenté en électricité. Le principe qui sous-tend ce premier mode de réalisation est illustré aux figures 3, 4A et 4B, qui représentent un électroaimant 4.
  • Un générateur de courant 1, tel qu'une pile, alimente en courant électrique un solénoïde 2. Un solénoïde est un dispositif constitué d'un fil électrique enroulé régulièrement en hélice de façon à former une bobine longue. Parcouru par un courant, il produit un champ magnétique B dans son voisinage, et plus particulièrement à l'intérieur de l'hélice où ce champ est quasiment uniforme. Les lignes de champ magnétique entraînent le déplacement d'un noyau 3 disposé à l'intérieur de la bobine 2. Ainsi, à partie d'une première position d'extrémité du noyau 3 (figure 4A), dans laquelle le noyau 3 est en position rentrée 2, par exemple sous l'action d'un ressort, non représenté, l'alimentation en courant de la bobine 2 va provoquer un déplacement du noyau 3 vers l'extérieur de la bobine 2, dans le sens indiqué par la flèche, jusqu'à une deuxième position d'extrémité dans laquelle le noyau 3 est en position sortie. Cette deuxième position d'extrémité du noyau 3 est illustrée à la figure 4B. Le noyau 3 peut être maintenu dans cette deuxième position d'extrémité, en l'absence de courant électrique parcourant la bobine 2, à l'aide d'un aimant permanent (non représenté). Le noyau 3 peut retrouver sa première position d'extrémité en inversant le sens du courant parcouru par la bobine 2.
  • Ainsi, dans un premier mode de réalisation, on utilise ces deux positions d'extrémité du noyau pour définir une position verrouillée et une position déverrouillée du bras et du balai. En particulier, la première position d'extrémité définit une position déverrouillée du bras et du balai, et la deuxième position d'extrémité définit une position verrouillée du bras et du balai.
  • Quatre exemples conformes à ce premier mode de réalisation vont maintenant être décrits. Dans ces exemples, le noyau 3 fait office de piston.
  • Dans un premier exemple, le verrouillage du balai au bras est réalisé à l'aide de deux tiges de verrouillage 5, solidaires d'un organe du balai, par exemple du connecteur 24, et sensiblement orthogonales au noyau 3 de l'électroaimant 4. Les tiges 5 sont déplaçables en translation à l'aide du noyau 3 entre une position de déverrouillage du dispositif et une position de verrouillage du dispositif dans laquelle les tiges 5 viennent obstruer chacune une ouverture 6 de la pièce terminale 28 du bras, ladite pièce terminale 28 étant couramment appelé chape. Dans cet exemple, l'électroaimant 4 peut être solidaire du bras.
  • Dans une position de déverrouillage, illustrée à la figure 5A, les tiges 5 sont maintenues en contact l'une contre l'autre à l'aide de ressorts 8. Le noyau 3 se trouve dans sa première position d'extrémité (position rentrée), décrite ci-dessus et illustrée à la figure 4A. La position déverrouillée implique donc le passage d'un courant dans l'électroaimant 4, de manière à produire un champ magnétique qui place le noyau 3 dans sa première position d'extrémité. L'axe longitudinal des tiges 5A est sensiblement orthogonal à celui du noyau 3. Les tiges 5 sont munies du côté du centre du connecteur 24 d'une extrémité 5a de forme arrondie, par exemple de section circulaire ou ovale. Le noyau 3 de l'électroaimant 4 présente une extrémité biseautée 31 apte à s'insérer lors de son déplacement vers sa deuxième position d'extrémité (position sortie) entre les extrémités 5a des tiges 5, la forme biseautée permettant d'écarter les deux extrémités 5a l'une de l'autre lors du début du déplacement du noyau 3. Les tiges 5 sont guidées en translation par des moyens de guidage 7. Les éléments de rappel 8 peuvent être disposés autour des tiges 5. Les tiges 5 sont munies du côté de la chape 28 d'une extrémité élargie 5b apte à s'insérer dans une ouverture 6 de la chape 28. Chaque tige 5 comprend ainsi une partie centrale 5c, une extrémité 5a distante de l'ouverture 6 associée à la tige 5 et une extrémité 5b de plus grande section que la partie centrale 5c et destinée à être engagée dans l'ouverture 6. Chaque extrémité 5c est de section sensiblement identique à celle de l'ouverture 6 dans laquelle elle s'engage. Chaque ouverture 6 peut présenter tout type de contour, avantageusement un contour circulaire.
  • La figure 5B illustre la position de verrouillage du dispositif. Le noyau 3 est dans sa deuxième position d'extrémité, décrite ci-dessus et illustrée à la figure 4B. Le déplacement du noyau 3 hors de l'électroaimant 4 a entraîné le déplacement radial des tiges 5, les extrémités 5a des tiges 5 situées du côté de la chape 28 obstruant les ouvertures 6 de la chape 28, ce qui assure le verrouillage de la chape 28 au connecteur 24, le connecteur 24 ne pouvant plus se déplacer longitudinalement par rapport à la chape 28. Les éléments de rappel 8 et le noyau 3 disposé entre les tiges 5 empêchent en outre un déplacement radial des tiges 5. Dans la position de verrouillage, l'électroaimant 4 n'est pas alimenté en courant électrique, de manière à placer le noyau 3 dans sa deuxième position d'extrémité.
  • Dans ce premier exemple, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage et une rotation du balai par rapport au bras, par exemple selon l'axe Y de la figure 1, dans la position de déverrouillage.
  • Dans un deuxième exemple, on utilise à la place des tiges 5 un ressort à lames 9, solidaire d'un organe du balai, par exemple du connecteur 24, et qui exerce une force de rappel longitudinalement à l'électroaimant 4 et à son noyau 3. Le ressort à lames 9 est disposé sensiblement orthogonalement au noyau 3. Dans une position de déverrouillage, illustrée à la figure 6A, le ressort à lames 9 est dans sa position courbée, au repos. Le noyau 3 de l'électroaimant 4 est relié à un actionneur 13 déplaçable en translation sur des rails 11. Le noyau 3 se trouve dans sa première position d'extrémité, décrite ci-dessus et illustrée à la figure 4A. La position de déverrouillage implique donc le passage d'un courant dans l'électroaimant 4, de manière à produire un champ magnétique qui place le noyau 3 dans sa première position d'extrémité. Le ressort 9 est dans sa position courbée, dans laquelle ses extrémités 9a ne sont pas engagées dans les ouvertures 6 de la chape 28.
  • Le déplacement du noyau 3 jusqu'à sa deuxième position d'extrémité va entraîner en translation l'actionneur 13 qui va déformer le ressort 9 jusqu'à une position déployée, dans laquelle le ressort 9 est sensiblement rectiligne, et dans laquelle les extrémités 9a du ressort 9 sont engagées dans les ouvertures 6 de la chape 28 (Figure 6B). Le ressort 9 est alors bloqué longitudinalement et radialement par l'actionneur 13 et par une butée arrière 15. Dans cette position de verrouillage, l'électroaimant 4 n'est pas alimenté en courant électrique, de manière à placer le noyau 3 dans sa deuxième position d'extrémité.
  • Dans ce deuxième exemple, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage et une rotation du balai par rapport au bras, par exemple selon l'axe Y de la figure 1, dans la position de déverrouillage.
  • Dans un troisième exemple, le noyau 3 comprend une extrémité crénelée (dentée) 32 définissant un engrenage avec un arbre denté 17. L'arbre denté 17 traverse deux ouvertures 6 allongées, par exemple de sections rectangulaires, de la chape 28 et comprend deux extrémités allongées 17a dépassant chacune d'une ouverture 6.
  • Dans la position de déverrouillage illustrée à la figure 7A, le noyau 3 se trouve dans sa première position d'extrémité, décrite ci-dessus et illustrée à la figure 4A. La position déverrouillée implique donc le passage d'un courant dans l'électroaimant 4, de manière à produire un champ magnétique qui place le noyau 3 dans sa première position d'extrémité. Dans cette position de déverrouillage, le noyau 3 coopère avec l'arbre denté 17 de manière à ce que les deux extrémités 17a situées en dehors de la chape présentent sensiblement la même section que celle des ouvertures 6.
  • Le déplacement du noyau 3 jusqu'à sa deuxième position d'extrémité va entraîner en rotation l'arbre denté 17 jusqu'à la position de verrouillage (figure 7B). Dans cette position de verrouillage, chaque extrémité 17a, du fait de sa forme allongée et de sa rotation par rapport à la position de déverrouillage, ne coïncide plus avec son ouverture 6 associée et déborde de l'ouverture 6 de part et d'autre des plus grand côtés de l'ouverture 6. Ainsi, chaque extrémité 17a est en appui contre la chape 28 ce qui permet le verrouillage de l'arbre 17 à la chape 28.
  • L'engrenage est de préférence configuré pour que le passage de la première position d'extrémité du noyau 3 à sa deuxième position d'extrémité entraîne une rotation d'environ 90° de l'arbre denté 17.
  • Dans ce troisième exemple, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage et une rotation du balai par rapport au bras, par exemple selon l'axe Y de la figure 1, dans la position de déverrouillage.
  • Dans une variante du premier mode de réalisation, l'électroaimant 4 est remplacé par une carte électromécanique 4'. La carte électromécanique 4' permet de déplacer le piston 3 sous l'action d'un courant électrique.
  • Par analogie avec les figures 4A et 4B, à partir d'une première position d'extrémité du piston 3 (figure 8A), dans laquelle le piston 3 est situé partiellement à l'extérieur de la carte 4', grâce à l'alimentation en courant de la carte 4'. L'arrêt de l'alimentation électrique de la carte électromécanique 4' va provoquer un déplacement du piston 3 vers l'extérieur de la carte 4', jusqu'à une deuxième position d'extrémité. Cette deuxième position d'extrémité du vérin 3 est illustrée à la figure 8B.
  • Les trois exemples conformes à cette variante de réalisation sont illustrés aux figures 9A,9B ; 10A,10B et 11A, 11B. Ils sont identiques aux trois exemples illustrés aux figures 5A,5B ; 6A,6B et 7A,7B respectivement, à la différence près que l'électroaimant 4 a été remplacé par la carte électromécanique 4'. Dans ces trois exemples, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage et une rotation du balai par rapport au bras, par exemple selon l'axe Y de la figure 1, dans la position de déverrouillage.
  • Dans un quatrième exemple de ce premier mode de réalisation, c'est le piston 3 lui-même qui constitue l'élément de verrouillage. Dans la position de déverrouillage illustrée à la figure 12A, le piston 3 se trouve dans sa première position d'extrémité, décrite ci-dessus et illustrée à la figure 4A. Un adaptateur 26 solidaire du balai comprend un système de clippage permettant de solidariser le bras 12 à l'adaptateur 26. L'adaptateur comprend ainsi un ergot 26a destiné à être inséré dans une ouverture du bras 12 (figure 13). L'ergot 26a est disposé sur une plate-forme amovible 26b qui descend au fur et à mesure que le bras 12 appuie sur l'ergot 26a lors de l'insertion du bras 12 dans l'adaptateur 26, jusqu'à ce que l'ergot 26a se loge dans l'ouverture du bras 12, ce qui entraîne la solidarisation du bras 12 à l'adaptateur 26. Le bras 12 peut être désolidarisé ultérieurement de l'adaptateur 26 en abaissant la plate-forme 26b, par exemple manuellement, de manière à dégager l'ergot 26a du bras 12. La plate-forme 26b est munie d'un logement inférieur 26c, disposé sous l'ergot 26a, et dans lequel va se loger le piston 3 lorsqu'il atteint sa deuxième position d'extrémité (figure 12B). Ainsi, lorsque le piston 3 est logé dans le logement 26c, il n'est plus possible d'abaisser la plate-forme 26b pour dégager l'ergot 26a de l'ouverture du bras 12 : le piston 3 constitue une butée inférieure de la plate-forme 26b et le verrouillage est donc assuré.
  • En variante, l'électroaimant 4 peut être remplacé par une carte électromécanique, tel que décrit ci-dessus.
  • Dans ce quatrième exemple, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage.
  • Dans un deuxième mode de réalisation du dispositif de verrouillage selon l'invention, l'élément de verrouillage est un bilame. Un bilame est un élément comprenant deux lames de métaux ou d'alliages différents, de dilatations thermiques différentes. La dilatation des deux lames étant différente, le bilame se déforme avec les variations de température. Les lames, généralement souples, sont soudées, par exemple par laminage à froid, ou collées l'une contre l'autre, dans le sens de la longueur.
  • Ce principe est illustré aux figures 14A à 14C. La figure 14A illustre un bilame 19 au repos. Le bilame 19 comprend une couche supérieure 19a, par exemple en acier, et une couche inférieure 19b, par exemple en cuivre. Sous l'action d'une élévation de température, l'acier 19a se dilate davantage que le cuivre 19b et le bilame 19 se déforme vers le haut (figure 14B). Sous l'action d'une diminution de température, le cuivre 19b se contracte davantage que l'acier 19a et le bilame 19 se déforme vers le bas (figure 14C).
  • Les déformations et les forces développées peuvent être calculées à partir des paramètres de chaque composé et de la variation de température. La déviation de l'élément bimétallique est donnée par l'équation suivante: δ = V . L 2 . Δ T 2 . e
    Figure imgb0001
    dans laquelle :
    • 8 désigne la déviation de l'élément bimétallique (m),
    • V désigne la courbure spécifique (K-1),
    • L désigne la longueur de l'élément bimétallique (m),
    • ΔT désigne la variation de température (K),
    • e désigne l'épaisseur de l'élément bimétallique (m).
  • La courbure spécifique est donnée par la relation: V = 2 3 . α 2 α 1 1 + E 1 . e 1 2 E 2 . e 1 2 2 4 . E 1 . e 1 . E 2 . e 2 . e 2
    Figure imgb0002
    dans laquelle :
    • V désigne la courbure spécifique (K-1)
    • E1 & E2 désignent les modules d'élasticité de chaque matériau dans l'intervalle de température (Pa),
    • α1 & α2 désignent les coefficients de dilatation thermique de chaque matériau (K-1).
    • e = e1+e2 désigne l'épaisseur de l'élément bimétallique (m),
    • e1 & e2 désigne l'épaisseur de chaque matériau (m).
  • Si E1.e1 2 - E2.e2 2 =0, la valeur maximale de V est atteinte, de sorte que: e 1 e 2 = E 2 E 1
    Figure imgb0003
  • Ce rapport permet de déduire les dimensions optimales de l'élément bimétallique et les matériaux utilisés pour obtenir les déviations et les efforts maximaux.
  • Dans ce cas, les matériaux doivent être choisis selon :
    • leur utilisation en micro-fabrication,
    • leur qualité de conducteur électrique, de manière à être chauffés par effet Joule,
    • leur plus grand coefficient de dilatation thermique.
  • En effet, le rapport optimum de l'épaisseur des matériaux pour un effort et une déviation maximaux, est obtenu à partir des modules d'Young de chaque matériau. En prenant par exemple comme matériaux de l'aluminium, qui est le matériau le matériau le plus utilisé en micro-fabrication et du silicium, avec lequel l'aluminium présente la plus grande différence en termes de coefficient de dilatation thermique : e Al e Si = E Si E Al
    Figure imgb0004
    e Al = e Si E Si E Al
    Figure imgb0005
    e Al = 1,27 . e Si
    Figure imgb0006
  • On peut ainsi dimensionner l'épaisseur de l'élément bimétallique.
  • Dans la position de déverrouillage, le bilame peut être solidaire du bras de l'essuie-glace. Tel qu'illustré à la figure 15, le bilame 19 est disposé sur un support 28a de la chape 28 du bras. La chape 28 comprend en outre une ouverture destinée à accueillir un ergot 26d de clippage de l'adaptateur 26 (figure 16). L'adaptateur 26 comprend deux orifices latéraux 26e, chaque orifice latéral 26e accueillant une extrémité longitudinale du bilame 19. Ainsi, en position de verrouillage, le bilame 19 est solidaire du bras, via le support 28a, et également solidaire du balai, via les orifices latéraux de l'adaptateur 26.
  • Une extrémité du bilame 19 peut être en contact thermique avec une pièce chauffante 27, par exemple une résistance chauffante, qui peut être disposée sur le support 28a de la chape 28. Dans la position de verrouillage illustrée à la figure 17A, la pièce chauffante 27, qui est solidarisée au support 28a à l'aide d'un élément d'accroché 28a1 en saillie du support 28, n'est pas alimentée électriquement. La pièce chauffante 27 ne dégage donc pas de chaleur et par suite le bilame 19 n'est pas déformé. Lorsque la pièce chauffante 27 est alimentée électriquement, elle dégage de la chaleur. L'extrémité du bilame 19 en contact thermique avec la pièce chauffante 27 va alors se déformer et par suite se désengager de l'orifice 26e de l'adaptateur 26. La position de déverrouillage est atteinte (figure 17B).
  • En variante, tel qu'illustré à la figure 18, la pièce chauffante peut être remplacée par un chauffage direct du bilame 19 à l'aide d'une alimentation électrique 29.
  • Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage.
  • Dans un troisième mode de réalisation, le verrouillage est réalisé à l'aide de moyens d'aimantation solidaires du bras ou du balai et coopérant avec des moyens aptes à être aimantés et solidaires du balai ou du bras respectivement, et les moyens d'aimantation ou les moyens aptes à être aimantés sont montés à rotation dans le bras ou le balai duquel ils sont solidaires. Ce mode de réalisation est illustré aux figures 19 à 21.
  • Le dispositif de verrouillage peut ainsi comprendre un électroaimant 30, solidaire du connecteur 24, et destiné à aimanter une pièce métallique 33 qui est montée à rotation dans l'adaptateur 26 à l'aide d'un arbre de rotation 33a. L'adaptateur 26 est solidaire de la chape 28 du bras 12 (figure 19). Le verrouillage est obtenu en activant l'électroaimant 30 qui va aimanter la pièce 33. Le plan de la surface d'aimantation de l'électroaimant 30 et de la pièce métallique 33 est sensiblement parallèle au plan du bras 12.
  • Le dispositif de verrouillage peut ainsi être monté verticalement pour obtenir la configuration de la figure 19. La pièce métallique 33 est insérée dans l'adaptateur 26, l'arbre 33a étant disposé à chacune de ses extrémités dans un logement 26f de l'adaptateur (figure 20). L'adaptateur 26 est ensuite solidarisé à la chape 28 du bras 12, par exemple par clippage à l'aide d'un élément 26g en saillie de l'adaptateur 26. L'assemblage et le verrouillage du bras 12 au balai est alors réalisé par aimantation de la pièce métallique 33 par l'électroaimant 30. La présence de l'arbre de rotation 33 permet avantageusement la rotation relative du bras 12 et du balai.
  • En variante, tel qu'illustré à la figure 21, la pièce métallique 33 et la surface d'aimantation de l'électroaimant 30 sont disposées sensiblement perpendiculairement au plan du bras 12, ce qui permet un montage horizontal du dispositif de verrouillage. L'électroaimant 30 est solidaire du connecteur 24, la surface d'aimantation de l'électroaimant 30 étant disposée perpendiculairement à la surface supérieure du connecteur 24. La pièce métallique 33 est insérée dans l'adaptateur 26, l'arbre 33a étant disposé à chacune de ses extrémités dans un logement 26f de l'adaptateur (figure 20). L'adaptateur 26 est ensuite solidarisé à la chape 28 du bras 12, par exemple par clippage. L'assemblage et le verrouillage du bras 12 au balai est alors réalisé par aimantation de la pièce métallique 33 par l'électroaimant 30.
  • Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif permet une sécurisation (verrouillage) du bras au balai dans la position de verrouillage et une rotation du balai par rapport au bras, par exemple selon l'axe Y de la figure 1, dans la position de déverrouillage.

Claims (15)

  1. Dispositif de verrouillage d'un balai (10) d'essuie-glace à un bras d'entraînement (12), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électriques (4,4',29) aptes à entraîner un déplacement réversible d'au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17,19) solidaire du bras (12) ou du balai (10), ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17,19) se déplaçant par rapport au bras (12) ou au balai (10) duquel il est solidaire, entre une position de déverrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17,19) est solidaire du bras (12) ou du balai (10) seul, et une position de verrouillage, dans laquelle ledit au moins un élément (3,5,9,17,19) est solidaire du bras (12) et du balai (10).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens électriques (4,4') sont aptes à actionner en translation un piston (3), le déplacement dudit piston (3) entraînant un déplacement dudit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit piston (3) est le noyau d'un électroaimant (4), ledit noyau (3) étant déplaçable en translation sous l'effet du champ magnétique produit par l'électroaimant (4).
  4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit piston (3) appartient à un dispositif (4') permettant de déplacer le piston (3) sous l'action d'un courant électrique.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, dans la position de déverrouillage, ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17) est solidaire d'un connecteur (24) du balai (10) et en ce que, dans la position de verrouillage, ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17) est solidaire du connecteur (24) et d'une pièce terminale (28) du bras (12).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17) comprend au moins une tige (5) apte à s'engager dans la position de verrouillage dans une ouverture (6) de ladite pièce terminale (28) et à être maintenue à distance de ladite ouverture (6) dans la position de déverrouillage, ladite au moins une tige (5) étant de préférence maintenue dans la position de déverrouillage à l'aide d'un élément de rappel (7).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 6, caractérisé en ce que ladite au moins une tige (5) est déplaçable en translation selon une direction sensiblement orthogonale à la direction de déplacement du piston (3).
  8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17) comprend un ressort à lames (9) dont au moins une extrémité (9a) est apte à s'engager dans une ouverture (6) de la pièce terminale (28) du bras (12) dans la position de verrouillage.
  9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17) comprend un arbre denté (17) entraîné en rotation par une partie dentée (32) du piston (3).
  10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston (3) est solidaire du bras (12) et en ce que, le bras (12) étant apte à être monté et démonté à un élément (26) solidaire du balai (10), le piston (3) est déplaçable entre une position de déverrouillage, dans laquelle le démontage est autorisé, et une position de verrouillage, dans laquelle le piston (3) forme une butée empêchant le démontage, l'élément solidaire (26) du balai (10) étant de préférence un adaptateur.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bras (12) est apte à être monté et démonté à l'élément (26) solidaire du balai (10) à l'aide d'un clip (26a,26b), le clip comprenant un ergot (26a) monté sur une plate-forme (26b) amovible, et en ce que la plate-forme (26b) est munie d'un logement (26c) de réception du piston (3) placé sous l'ergot (26a), de manière à ce que le piston (3) forme une butée de la plate-forme (26b) lorsqu'il est engagé dans ledit logement (26c) dans la position de verrouillage.
  12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de verrouillage (3,5,9,17,19) comprend un bilame (19), lesdits moyens électriques (29) étant de préférence aptes à chauffer le bilame (19).
  13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le bilame (19) est déformable sous l'effet d'une variation de température, à partir d'une position de verrouillage, dans laquelle il est solidaire d'une pièce terminale (28) du bras (12) et d'un adaptateur (26), jusqu'à une position de déverrouillage dans laquelle il est solidaire de la pièce terminale (28) seule.
  14. Essuie-glace, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 13.
  15. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un balai d'essuie-glace (10) et un bras d'entraînement (12), un dispositif de verrouillage du balai (10) au bras (12) selon l'une des revendications 1 à 13, ainsi que des moyens d'activation du verrouillage et des moyens de détection de la présence d'un conducteur dans le véhicule et/ou de l'enclenchement d'un contact dans le véhicule, les moyens d'activation étant aptes à activer le verrouillage en cas de détection par les moyens de détection de la présence d'un conducteur dans le véhicule et/ou d'un démarrage du moteur du véhicule.
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